JP4177674B2

JP4177674B2 - 自動車廃棄物の再資源化方法

Info

Publication number: JP4177674B2
Application number: JP2003009192A
Authority: JP
Inventors: 一雄大貫; 安幸中尾; 和久福田; 善蔵副島
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2003-01-17
Filing date: 2003-01-17
Publication date: 2008-11-05
Anticipated expiration: 2023-01-17
Also published as: JP2004216326A

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、使用済みの自動車から発生する自動車廃棄物を再資源化する方法に関する。
具体的には、自動車廃棄物を破砕・選別し、高純度の鉄と小型モータを含む銅含有素材とを分離・回収して再資源化する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、使用済みの自動車から発生する自動車廃棄物をリサイクルすることが地球環境保護の観点から重要な課題となっている。
この使用済みの自動車から発生する自動車廃棄物は、鉄/非鉄の金属や樹脂、ガラス、油などさまざまな成分が含まれている複合廃棄物であり、その処理方法が問題となっていた。
従来は、使用済みの自動車は、廃棄物処理業者により解体され、バッテリーやタイヤ、内外装パーツなど、再使用できる部品を回収した後、全体の約３０％を占める残材は、いわゆるシュレッダーダスト（ＡＳＲ）として埋め立てまたは焼却処理がなされており、資源としての再利用は十分になされていなかった。
【０００３】
使用済みの自動車を資源として活用する試みは従来からなされており、例えば、特開平１１−３３５７４７号公報に、使用済み自動車を、種湯の存在する溶解炉内に供給するとともに、石炭、酸素を供給して溶解し、高Ｃ溶融鉄を得ると共に、溶解炉排ガス中のダストを回収して再利用する方法が開示されている。
しかし、この方法は、再使用できる部品を回収した後の残材を、そのまま溶解炉にスクラップとして投入することを前提としているので、スクラップ中に含まれるＣｕが鉄の組成に悪影響を及ぼし、実際の製鉄プロセスとして採用することはできなかった。
【０００４】
また、特開平８−２３８４７２号公報には、破砕・選別を複数回、複雑に組み合わせ、銅を分離していく金属破砕分別方法が開示されている。
しかし、この方法は多種多様な選別装置を必要とするうえ、選別工程が複雑で選別に要するコストが高いため実用化することは困難であった。
さらに、特開平８−１９２４２６号公報には、常温対象廃棄物と低温対象廃棄物の破砕装置を共用化する廃棄物の処理方法が開示されており、その中で、００１８欄に自動車用ダイナモの処理方法について言及されている。
しかし、この方法は、あらかじめ破砕・分別された材料の再資源化方法であって、本発明が対象とする高純度の鉄と小型モータを含む銅含有素材とを分離・回収する具体的な方法については検討されていなかった。
【０００５】
例えば、パワーウィンドウ、ワイパー、電動ミラー、サイドミラー、シートの移動装置などの自動車用電装機器には、自動車１台当たり数十個の小型モータが使用されている。
従来は、自動車廃棄物を破砕した後、この小型モータを含めて次の選別工程で処理していたため、いわゆるシュレッダーダスト（ＡＳＲ）の中に小型モータの細かい破片が混入しており、その中から銅含有素材を選別するためには、多種多用な選別装置が必要となり、その実現は極めて困難だった。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１１−３３５７４７号公報
【特許文献２】
特開平８−２３８４７２号公報
【特許文献３】
特開平８−１９２４２６号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前述のような従来技術の問題点を解決し、使用済みの自動車から発生する自動車廃棄物を破砕・選別し、高純度の鉄と小型モータを含む銅含有素材とを分離・回収して再資源化する方法を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
発明者らは、前記の課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、使用済みの自動車から発生する自動車廃棄物を破砕・選別する際に、特定間隔の篩い分けを行うことによって小型モータを選別することによって、高純度の鉄と小型モータを含む銅含有素材とを分離・回収して再資源化する方法を提供する方法を見出したものであり、その要旨とするところは、特許請求の範囲に記載した通りの下記内容である。
【０００９】
（１）自動車廃棄物を破砕および選別して、鉄、非鉄、ならびに樹脂主体のダストを回収する自動車廃棄物の再資源化方法において、前記自動車廃棄物の破砕に用いるシュレッダーの破砕部の隙間寸法を８０〜１２０ｍｍとして破砕した後に、該破砕に用いるシュレッダーの破砕部の隙間寸法の０．４〜０．６倍の隙間の篩い分けを行って、小型モータを含む銅含有素材と破砕鉄とを選別することを特徴とする自動車廃棄物の再資源化方法。
（２）前記回収した鉄、非鉄、ならびに樹脂主体のダストを、鉄原料を溶解する溶解工程に用いることを特徴とする（１）に記載の自動車廃棄物の再資源化方法。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、図１および図２を用いて詳細に説明する。
図１は、本発明における自動車廃棄物の再資源化方法を示すフロー図である。
使用済みの自動車から発生する自動車廃棄物は、リユース工程において、再使用できる部品を回収された後、解体後の廃自動車またはプレス屑を例えば図１のフローに従って処理される。
まず、シュレッダーにより１００ｍｍ以上の大きさに粗破砕された後（Ｓ−１）、ガラス、ウレタン類が選別される（Ｓ−２）。
次に、シュレッダーにより破砕した後に（Ｓ−３）、磁力選別により磁性物であるシュレッダー鉄を選別し（Ｓ−４）、この破砕に用いるシュレッダーの隙間寸法より狭い隙間の篩い分けを行って（Ｓ−５）、小型モータを含む銅含有素材と破砕鉄とを選別する。
【００１１】
発明者らは、小型モータを含む銅含有素材と破砕鉄とを選別する方法を鋭意検討の結果、破砕に用いるシュレッダーの隙間寸法より狭い隙間の篩い分けを
行うことによって、小型モータが選別されてこの篩いの下にうまく落下することを見出した。
前述の破砕に用いるシュレッダーの隙間寸法は、８０〜１２０ｍｍが好ましく、この隙間寸法の０．４〜０．６倍の隙間の篩い分けを行うことが好ましい。
破砕に用いるシュレッダーの隙間寸法が１２０ｍｍを超えると破砕後の塊が大きすぎて小型モータを選別しにくいうえ、８０ｍｍ未満では小型モータ自体が破砕されて選別できなくなるので、破砕に用いるシュレッダーの隙間寸法は、８０〜１２０ｍｍが好ましい。
また、篩い分けの隙間が破砕に用いるシュレッダーの隙間寸法の０．６倍を超えると篩いの下部にシュレッダー鉄が多く含まれてしまい、また０．４倍未満では小型モータを篩い分けできずシュレッダー鉄への混入率が高くなるので篩い分けの隙間は、破砕に用いるシュレッダーの隙間寸法の０．４〜０．６倍が好ましい。
【００１２】
篩い分けられた小型モータには約９０％のＦｅと１０％のＣｕが含まれており、これを冷鉄源溶解炉、転炉、電炉などの製鉄工程に用いることができる。
小型モータに含まれているＣｕは、鋼材を脆化させるため鉄原料として好ましくない場合もあるが、逆に、高強度材などには必要な元素であることから、製造する鋼材の種類に応じて、必要により添加することができる。
一方、磁力選別後には、例えば比重選別によって非鉄選別を行ってアルミを選別する（Ｓ−６）。
次に、残ったシュレッダーダスト（ＡＳＲ）は、高度選別工程によって、銅、アルミ、鉄分、樹脂主体物（ダスト）に分離され（Ｓ−７）、銅やアルミは有用資源として再利用され、鉄分や樹脂主体物（ダスト）は、シュレッダー鉄とともに、冷鉄源溶解炉、転炉、電炉などの製鉄工程の原燃料として利用できる（Ｓ−８）。
【００１３】
本発明は、シュレッダーダスト（ＡＳＲ）になる前に、あらかじめ小型モータを篩い分けることによって、小型モータを含む銅含有素材の回収率を向上させることができるうえ、製造する鋼材の種類に応じて鉄原料に添加することによって、Ｃｕを必要とするハイテン、コルテン、電磁鋼板などを作り分けることができる。
以上のリサイクル工程により資源として再生された残りは、シュレッダーダストとして、ガス化工程に送られ、熱分解・選別されて資源として再利用できる素材として再生される。
リサイクル工程により資源として再生された素材は、鉄の製造工程にて、原燃料として再利用される。
鉄の原燃料として使用するためには、原料を溶解する溶解工程にて使用することが好ましい。
廃棄物を鉄の溶解炉に投入することにより、廃棄物の処理用の溶融炉を新たに設置する必要がないため、廃棄物処理のための設備費を安価にすることができる。
【００１４】
図２は、本発明における鉄、非鉄、ならびに樹脂主体のダストを、鉄原料を溶解する溶解工程に用いた場合の実施形態を示す図である。
リサイクル工場１やガス化工場２で再生された素材は、その他の原料と共に溶解炉３に投入することが好ましい。原料を最初に溶解する溶解炉に投入することにより、投入された素材の成分がばらついた場合であっても、脱硫、脱炭などのその後の工程により、成分調整が可能だからである。
また、溶解炉３には、湿式集じん装置が設置されていることが好ましい。湿式集じん装置により、素材中のプラスチックからダイオキシンの発生を防止することができるからである。
溶解炉３から排出されるガスはＣＯ、Ｈなどの燃料ガスとして使用し、排ガス中に含まれるダストは、ダスト予備還元設備にて、還元鉄と低沸点の金属ダストに分離される。この還元鉄は鉄の原料として使用され、金属ダスト中に含まれるＺｎ等は表面処理などの亜鉛原料として利用される。
原料を溶解した溶銑は、転炉・圧延などの工程を経て、自動車用鋼板や家電機器用の鋼板などの鉄鋼製品となる。
【００１５】
また、溶銑の上部に生成するスラグはスラグ処理工場にて処理された後、道路の路盤材などに使用される。
このように、使用済みの自動車や廃家電機器を含む複合廃棄物がほぼ１００％鉄または非鉄金属の原燃料として再生され利用でき、従来のようにシュレッダーダストとして埋め立てや焼却処理の必要がなく、地球環境の保護への貢献度が極めて高い。
【００１６】
【実施例】
以下に、自動車廃棄物の破砕・選別実験を行った結果を示す。
＜実験条件＞
・破砕装置の隙間：100mm
・篩い分けの寸法： 50mm および 60mm
＜実験結果＞
・小型モータコア中の銅回収率：58.9%（50mmの篩い）
・小型モータコア中の銅回収率：80.9%（60mmの篩い）
以上の実験結果から、本発明の破砕後の篩い分けによって、小型モータを含む銅含有素材を効率よく選別することができることが確認された。
比較例として、以下にの条件で自動車廃棄物の破砕・選別実験を行った結果を示す。
＜実験条件＞
・破砕装置の隙間：100mm
・篩い分けの寸法： 39mm
＜実験結果＞
・小型モータコア中の銅回収率：42.1%
以上の実験結果から、破砕後の篩い分け寸法が小さいと、小型モータを含む銅含有素材の選別効率が低下することが確認された。
【００１７】
【発明の効果】
本発明によれば、使用済みの自動車から発生する自動車廃棄物を破砕・選別する際に、特定間隔の篩い分けを行うことによって小型モータを選別することによって、高純度の鉄と小型モータを含む銅含有素材とを分離・回収して再資源化する方法を提供することができるなど、産業上有用な著しい効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における自動車廃棄物の再資源化方法を示すフロー図である。
【図２】本発明における鉄、非鉄、ならびに樹脂主体のダストを、鉄原料を溶解する溶解工程に用いた場合の実施形態を示す図である。
【符号の説明】
１：リサイクル工場
２：ガス化工場
３：溶解炉

Claims

自動車廃棄物を破砕および選別して、鉄、非鉄、ならびに樹脂主体のダストを回収する自動車廃棄物の再資源化方法において、
前記自動車廃棄物の破砕に用いるシュレッダーの破砕部の隙間寸法を８０〜１２０ｍｍとして破砕した後に、該破砕に用いるシュレッダーの破砕部の隙間寸法の０．４〜０．６倍の隙間の篩い分けを行って、小型モータを含む銅含有素材と破砕鉄とを選別することを特徴とする自動車廃棄物の再資源化方法。
前記回収した鉄、非鉄、ならびに樹脂主体のダストを、鉄原料を溶解する溶解工程に用いることを特徴とする請求項１に記載の自動車廃棄物の再資源化方法。